2021届高考物理黄金预测卷 新高考版 山东地区专用

2021届高考物理黄金预测卷 新高考版 山东地区专用

一、单选题

1.分析下列物理现象:
(1)夏天里在一次闪电过后,有时雷声轰鸣不绝;
(2)“闻其声而不见其人”;
(3)学生围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音;
(4)当正在鸣笛的火车向着我们急驶而来时,我们听到汽笛声的音调变高。
这些物理现象分别属于波的(   )

A.反射、衍射、干涉、多普勒效应
B.折射、衍射、多普勒效应、干涉
C.反射、折射、干涉、多普勒效应
D.衍射、折射、干涉、多普勒效应

2.一定质量的理想气体，在温度T1和T2下的压强p与体积倒数的关系图像如图所示．气体由状态A等压变化到状态B的过程中，下列说法正确的是(   )

A.温度升高，吸收热量 B.温度升高，放出热量

C.温度降低，吸收热量 D.温度降低，放出热量

3.如图所示为光电管的原理图。已知滑动变阻器的滑片在图示P位置，用黄光照射阴极K时，电流表指针恰好不偏转，下列说法正确的是(   )

A.滑片向左移动到最左端时，电流表指针也不会发生偏转

B.滑片向右移动到最右端时，电流表指针会发生偏转

C.滑片在P位置时，换用红光照射，电流表指针会发生偏转

D.滑片在P位置时，换用紫光照射，电流表指针会发生偏转

4.如图所示,为金属热电阻,为光敏电阻,和均为定值电阻,电源电动势为E,内阻为r,V为理想电压表,现发现电压表示数增大,可能的原因是(   )

A.金属热电阻温度升高,其他条件不变

B.金属热电阻温度降低,光照强度减弱,其他条件不变

C.光照强度增强,其他条件不变

D.光照强度增强,金属热电阻温度升高,其他条件不变

5.图1为一列简谐横波在时的波形图，是平衡位置在处的质元，是平衡位置在处的质元；图2为质元的振动图像。则(   )

A.时，质元的加速度达到正向最大

B.波的传播速度为

C.波的传播方向沿轴负方向

D.时，质元的运动方向沿轴负方向

6.北京时间2020年12月22日12时37分，由厦门大学、天仪研究院和中国电科38所等单位联合策划研制的“海丝一号”卫星，搭载长征八号运载火箭在文昌卫星发射中心发射升空，卫星进入预定轨道。发射卫星过程如下：先将卫星送入椭圆转移轨道I，然后再进入环绕圆轨道Ⅱ，如图所示。卫星先沿椭圆轨道Ⅰ运行，近地点为Q，远地点为P。当卫星经过点P时点火加速，使卫星由椭圆轨道I转移到圆轨道Ⅱ上运行，在圆轨道Ⅱ上卫星运行周期约为120 min。关于该卫星，下列说法中正确的是(   )

A.在轨道Ⅱ上运行的速度大于7.9 km/s

B.在轨道Ⅱ上运行的角速度是地球同步卫星角速度的12倍

C.轨道Ⅱ的半径大于地球同步卫星的轨道半径

D.在轨道Ⅰ上经过P点的速率等于在轨道Ⅱ上经过P点的速率

7.如图所示，不可伸长的轻绳一端固定于竖直墙面的O点，通过定滑轮和轻质动滑轮，另一端系一质量为的重物，动滑轮下面挂有质量为的重物，系统稳定时，轻绳与竖直墙面的夹角，滑轮重力忽略不计，不计绳与滑轮摩擦，则与比值为(   )

A. B.1:2 C.1:3 D.

8.小明撑一雨伞站在水平地面上,伞面边缘点所围圆形的半径为R,现将雨伞绕竖直伞杆以角速度ω匀速旋转,伞边缘上的水滴落到地面,落点形成一半径为r的圆形,当地重力加速度的大小为g,根据以上数据可推知伞边缘距地面的高度为(   )

A. B. C. D.

二、多选题

9.如图所示，倾角为的光滑绝缘直角斜面是斜边的中心，在C点固定一个带电荷量为的点电荷．一质量为m，电荷量为的小球从A点由静止释放，小球经过D点时的速度为v，到达B点时的速度为0，则(   )
 

A.小球从A到D的过程中静电力做功为

B.小球从A到D的过程中电势能逐渐减小

C.小球从A到B的过程中电势能先减小后增加

D.两点间的电势差

10.一定质量的理想气体的状态发生变化,经历了图示的循环过程,则(   )

A.气体在A状态时的温度等于气体在B状态时的温度

B.从状态B变化到状态C的过程中,气体经历的是等压变化

C.从状态B变化到状态C的过程中,气体分子平均动能增大

D.从状态C变化到状态A的过程中,气体的温度逐渐降低

11.如图，和是两根互相平行、竖直放置的光滑金属导轨，导轨足够长，电阻不计，匀强磁场垂直导轨平面向里。金属杆垂直导轨放置，与导轨始终良好接触，金属杆具有一定的质量和电阻。开始时，将开关断开，让金属杆由静止开始自由下落，经过一段时间，再将开关闭合，从闭合开关开始计时，取竖直向下为正方向，则金属杆运动的动能、加速度a、所受到的安培力，及电流表的示数，随时间t变化的图象可能是(   )

A. B. C. D.

12.如图甲所示，水平地面上固定一足够长的光滑斜面，斜面顶端有一理想定滑轮，一轻绳跨过滑轮，绳两端分别连接小物块A和B。保持A的质量不变，改变B的质量m。当B的质量连续改变时，得到A的加速度a随B的质量m变化的图线，如图乙所示。设加速度沿斜面向上的方向为正方向，空气阻力不计，重力加速度g取，斜面的倾角为θ，下列说法正确的是(   )

A.若θ已知，可求出A的质量 B.若θ未知，可求出乙图中的值

C.若θ已知，可求出乙图中的值 D.若θ已知，可求出乙图中的值

三、实验题

13.某小组设计了如图所示的实验方案做“验证牛顿第二定律实验”。质量分别为的两物体通过一根跨过定滑轮的轻质细线相连接，物体Q上固定宽度为d的挡光片。在外力的作用下让物体Q静止在A点，稳定后释放P和Q，在A点正上方高h处固定一光电门，挡光片通过光电门的时间t可由光电计时器测出。实验过程中可调整光电门的位置从而改变h，并测出对应的时间t，得到若干组。

（1）该实验的实验原理是_________（用题中所给的量表示）。

（2）得到若干组后，该小组的同学提出用图像法来处理实验数据，你认为他们应该描绘的图像是__________。

A. B. C. D.

（3）该小组的同学按上述方法作出图像后，发现与预想的情况偏差较大，试写出一条可能的原因__________。

14.某实验探究小组利用如图所示的电路测量一毫安表的内阻以及一电源的电动势和内阻。实验室提供的实验器材如下：

A.待测毫安表（满偏电流2.5 mA，内阻大约）

B.待测电源（E大约为3 V,r大约为）

C.电阻箱（最大阻值为）

D.电阻箱（最大阻值为）

E.电阻箱（最大阻值为）

F.开关、导线若干

实验步骤如下：

a.将电阻箱的阻值调到最大，闭合，调节的阻值使毫安表的示数达到满偏

b.保持电阻箱的阻值不变，闭合，调节电阻箱，使毫安表示数达到满偏值的一半，同时记录电阻箱的读数

c.断开开关，调节电阻箱，记下电阻箱的读数和毫安表的示数I

d.多次重复步骤c

e.在坐标纸上以为纵坐标，以为横坐标，用直线拟合，作出图像

回答下列问题：

在本实验中，

（1）电阻箱应选择_______（用器材前面的字母表示）。

（2）毫安表内阻的测量值为__________。

（3）若获得图像的斜率为k，纵截距为b，则电源电动势测量值的表达式为________，内阻测量值的表达式为________。

（4）用上述方法测出的电源内阻________真实值（填“大于”“小于”或“等于”）。

四、计算题

15.一种餐桌的构造如图甲所示，已知圆形玻璃转盘的半径，圆形桌面的半径，不计转盘的厚度，桌面到地面的高度。轻绳一端固定在转盘边缘，另一端连接着质量的小物块，小物块被轻绳带动沿桌面边缘一起旋转，达到稳定状态后，二者角速度相同，俯视图如图乙所示。某时刻轻绳突然断裂，小物块沿桌面边缘飞出后的落地点到桌面和转盘共同圆心O的距离，重力加速度g取。求：

（1）小物块飞出桌面边缘的速度大小；

（2）小物块与桌面之间的动摩擦因数μ；

（3）绳断之前轻绳拉力的功率。

16.如图甲所示为某品牌的可加热饭盒，饭盒盖密封性良好且饭盒盖上有一排气口，饭盒内部横截面积为S，质量、厚度均不计的饭盒盖与玻璃饭盒底部之间封闭了一定质量的理想气体，饭盒盖与玻璃饭盒底部之间的距离为L且饭盒盖固定不动，可以将其看成是一导热性能良好的汽缸，如图乙所示。气体的初始温度为，初始压强为大气压强，已知大气压强为，重力加速度取。现缓慢加热饭盒使其内部气体温度达到360 K。

（1）求此时封闭气体的压强；

（2）打开排气口，设此过程中饭盒内气体温度不变，放出部分气体，使得饭盒内气体压强与外界大气压强相等，求排出气体与原有气体的质量比。

17.质谱仪是以离子源、质量分析器和离子检测器为核心的电子仪器。离子源是使试样分子在高真空条件下离子化的装置。电离后的分子因接受了过多的能量会进一步碎裂成较小质量的多种碎片离子和中性粒子。它们在加速电场作用下获取具有相同能量的平均动能而进入质量分析器。质量分析器是将同时进入其中的不同质量的离子，按质荷比的大小分离的装置。质谱仪的部分原理图可简化为如图甲所示，离子源（在狭缝上方，图中未画出）产生的带电离子经狭缝之间的电场加速后，匀速并垂直射入偏转磁场区域，加速电场的电压随时间变化如图乙所示。离子进入匀强磁场区域后，在洛伦兹力的作用下打到照相底片上并被接收，形成一细条纹。若从离子源产生的离子初速度为零、电荷量为、质量为m，加速电压为时，离子恰好打在P点，为放置照相底片的离子检测区域，M为的中点。已知（不计离子的重力以及离子在电场内加速时电压的变化与加速时间）。求：

（1）加速电压为时，离子经加速电场加速后的速度；

（2）偏转磁场的磁感应强度大小B；

（3）若要求所有的离子都能打在照相底片上，则离子进入偏转电场的时间范围；

（4）若偏转磁场区域为圆形，且与相切于O点，如图丙所示，其他条件不变，当加速电压为时，要保证离子进入偏转磁场后不能打到边界上（足够长），求磁场区域的半径R应满足的条件。

18.如图甲所示，的滑块自光滑圆弧形槽的顶端点无初速度地滑下，槽的底端与水平传送带相切于左端导轮顶端的点，传送带沿顺时针方向匀速运转.下滑前将的滑块停放在槽的底端.下滑后与发生碰撞，碰撞时间极短，碰后两滑块均向右运动，传感器分别描绘出了两滑块碰后在传送带上从点运动到点的图像，如图乙、丙所示.两滑块均视为质点，重力加速度.

（1）求的高度差；

（2）求滑块与传送带间的动摩擦因数和传送带的长度；

（3）滑块到达点时速度恰好减到3 m/s，求滑块的传送时间；

（4）求系统因摩擦产生的热量.

参考答案

1.答案：A

解析：夏天里一次闪电过后，有时雷声轰鸣不绝属于声波的反射；“闻其声而不见其人”属于声波的衍射；围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音属于声波的干涉；当正鸣笛的火车向着我们急驶而来时，我们听到汽笛声的音调变高属于声波的多普勒效应，故选项A正确。

2.答案：A

解析：根据理想气体状态方程可得：，故，在图像中，图像的斜率与温度有关，温度越高，斜率越大，气体由状态A等压变化到状态B的过程中，气体温度升高，体积增大，故气体的内能增大，并且对外做功，根据热力学第一定律△U=W+Q可得：气体从外界吸收热量，故A正确，BCD错误；故选：A。

3.答案：D

解析：光电管两端加的是反向电压，说明用黄光照射时，光电管的阴极K已发生光电效应，具有最大初动能的光电子恰好能到达A极附近，滑片向左移动到最左端时，反向电压为零，光电子能到达A极并通过电流表，电流表指针会发生偏转，A错误；滑片向右移动到最右端时，反向电压变大，光电子到达不了A极，电流表指针不会发生偏转，B错误；滑片在P位置时，由于红光的频率低于黄光的频率，换用红光照射时，一种可能是K极不会发生光电效应，另一种可能是K极发生光电效应，但从K极逸出的光电子的最大初动能小于用黄光照射时逸出的光电子的最大初动能，光电子也到达不了A极，电流表指针不会发生偏转，C错误；由于紫光的频率大于黄光的频率，换用紫光照射时，逸出光电子的最大初动能变大，光电子能到达A极并通过电流表，电流表指针会发生偏转，D正确。

4.答案：B

解析：金属热电阻温度升高,则电路中的总电阻增大,总电流减小,光敏电阻两端的电压增大,所以通过光敏电阻的电流增大,而总电流减小,所以通过的电流减小,故电压表的示数减小,A错误;金属热电阻温度降低,光照强度减弱,外电路电阻可能减小,则干路电流增大,内电压增大,路端电压减小,而两端电压增大,所以光敏电阻两端的电压减小,即通过光敏电阻的电流减小,而总电流增大,所以通过的电流增大,故电压表的示数增大,B正确;光照强度增强,则光敏电阻减小,总电阻减小,总电流增大,路端电压减小,而两端电压增大,即和热电阻两端的电压减小,通过的电流减小,电压表的示数减小,C错误;光照强度增强,金属热电阻温度升高,减小,增大,若总电阻减小,则总电流增大,路端电压减小,而两端的电压增大,所以并联电路电压减小,所在支路的电阻增大,所以支路电流减小,电压表示数减小;减小,增大,若总电阻增大,则路端电压增大,总电流减小,而两端的电压减小,所以并联电路电压增大,所以光敏电阻两端的电压增大,通过光敏电阻的电流增大,而总电流减小,所以所在支路的电流减小,故电压表的示数减小,D错误.

5.答案：C

解析：由图2可知，时，质元的位置在正向最大位移处，故其加速度是达到反向最大，故A错误；由图1可知，波长为，由图2可知，周期为，故波速，故B错误；由于质元在时的振动方向是向下的，故可以判断出波的传播方向是沿轴的负方向传播的，故C正确；当时，实际上是经过，0位置处的质元会运动到负的最大位移处，所以点的质元会运动到轴以下正在沿轴的正方向运动的位置，故D错误。

6.答案：B

解析：本题考查万有引力定律和变轨问题。是卫星在地球表面附近绕地球做匀速圆周运动时的线速度，是最大环绕速度，故该卫星在轨道Ⅱ上运行的速度小于7.9 km/s,A错误；根据，可得卫星在轨道Ⅱ上运行的角速度与地球同步卫星角速度之比，B正确；根据，可得周期，地球同步卫星的周期24小时大于120分钟，则其轨道半径大于轨道Ⅱ的半径，C错误；卫星从轨道I变到轨道Ⅱ上，需要在经过P点时加速，故卫星在轨道I和轨道Ⅱ经过P点的速率不相等，D错误。

7.答案：A

解析：设动滑轮两侧两绳与竖直方向的夹角为30°。以滑轮为研究对象，分析受力情况，根据平衡条件有：，其中，解得，故选A。

8.答案：A

解析：水滴甩出后做平抛运动,竖直方向有,水平方向初速度为雨伞边缘的线速度,所以,水滴甩出后水平方向做匀速直线运动有,伞边缘上的水滴落到地面,落点形成一半径为r的圆形,根据几何关系可知水平距离为,所以,解得,A正确,B、C、D错误.

9.答案：CD

解析：斜面的倾角为，斜面上，由几何关系可知，，即A到C的距离与D到C的距离是相等的，所以D与A的电势相等，则由，知A到D的过程中电场力做的功等于0，A错误；由于A到C的距离与D到C的距离是相等的，由几何关系可知，沿的方向上的各点到C的距离先减小后增大，距离减小的过程中电场力对负电荷做正功，所以从A到D的过程中负电荷的电势能先减小后增大，B错误；结合B的分析，同理可知，小球从A到B的过程中电势能先减小后增加，C正确；设的长度为，则，在小球从A到D的过程中，由动能定理有：，在小球从A到B的过程中有：，所以：，D正确．

10.答案：AB

解析：气体在A状态和B状态满足玻意耳定律,所以两状态温度相等,故选项A正确;根据图像可知,气体从状态B变化到状态C的过程中,压强恒定,所以气体经历的是等压变化,故选项B正确;根据图像可知,根据盖–吕萨克定律可知,温度是分子平均动能的标志,所以从状态B变化到状态C的过程中,气体分子平均动能减小,故选项C错误;根据图像可知,根据查理定律可知,从状态C变化到状态A的过程中,气体的温度逐渐升高,故选项D错误。

11.答案：BC

解析：闭合开关时，金属棒受到向下的重力以及向上的安培力，

若重力与安培力相等,即，金属杆做匀速直线运动。速度不变，则动能、安培力、感应电流都不变，加速度为零。

若安培力小于重力,则加速度的方向向下,做加速运动,加速运动的过程中,安培力增大,则加速度减小,做加速度逐渐减小的加速运动,当重力与安培力相等时,做匀速直线运动,则a−t图象是斜率逐渐减小的曲线,因为,所以图象是一条斜率减小的曲线。安培力为,F−t图线先是一条斜率逐渐减小的曲线,之后恒定不变,因为，所以I−t图象先是一条斜率逐渐减小的的曲线，当金属杆匀速时，电流恒定不变，但t=0时金属杆有速度，所以t=0时电流不等于零。

若安培力大于重力,则加速度的方向向上,做减速运动,减速运动的过程中,安培力减小,做加速度逐渐减小的减速运动,当重力与安培力相等时,做匀速直线运动。安培力为，所以F−t图象是斜率逐渐减小的曲线，当匀速运动时，安培力不再减小，此时安培力等于重力，

故AD错误，BC正确。

故选：BC。

12.答案：BC

解析：由题图乙知，时，A的加速度，则此时受力平衡，对分析得，若θ已知，未知，则不能求出的大小；未知，不可求，故A、D项错误。设加速度大小为为任意值时，对整体由牛顿第二定律有，，当m趋向无穷大时，a趋向于g，所以，即与θ无关，故B项正确。时，，即绳对A的拉力为零，有，解得，若θ已知，可以求出的值，故C项正确。

13.答案：（1）

（2）D

（3）轻质细线与定滑轮之间有摩擦或光电门测瞬时速度存在误差

解析：本题考查探究牛顿第二定律实验。

（1）根据牛顿第二定律的表达式，有，物体做匀变速直线运动，有，而速度，代入公式可得，该实验原理是；

（2）由可知h与成正比关系，所以应该描绘的图像是图像，理论上可以得到一条过原点的直线；

（3）作出图像后，发现与预想的情况偏差较大，说明实验误差较大，可能的原因有轻质细线与定滑轮之间有摩擦、光电门测瞬时速度存在误差等。

14.答案：（1）C

（2）

（3）；

（4）大于

解析：本题考查半偏法测电表内阻、测量电源电动势和内阻实验。

（1）将电阻箱的阻值调到最大，闭合，调节的阻值使毫安表的示数达到满偏，由闭合电路欧姆定律可知此时回路中的总电阻约为，所以电阻箱应选择C。

（2）将电阻箱的阻值调到最大，闭合，调节的阻值使毫安表的示数达到满偏；保持电阻箱的阻值不变，闭合，调节电阻箱，使毫安表示数达到满偏值的一半，则流过的电流也是满偏值的一半，所以此时毫安表内阻。

（3）断开开关，调节电阻箱，记下电阻箱的读数和毫安表的示数I，由闭合电路欧姆定律，，经过变形，得；若获得图像的斜率为k，纵截距为b，则，将代入解得电源电动势测量值的表达式为，内阻测量值的表达式为。

（4）用题述方法测出的电源内阻的误差来自于毫安表内阻的测量误差，在用半偏法测毫安表内阻时，闭合，电路中总电阻减小，总电流增大，大于原毫安表的满偏电流，而此时毫安表指针半偏，所以流经的电流比毫安表的多，的电阻比毫安表的电阻小，但我们把的读数当成毫安表的内阻，故测得的毫安表的内阻偏小，即，将代入上述表达式得到的电源内阻大于真实值。

15.答案：（1）

（2）

（3）

解析：本题考查曲线运动和动力学知识。

（1）小物块沿桌面边缘飞出后做平抛运动，竖直方向有

水平方向有

由几何关系可知落地点到桌面和转盘共同圆心的距离

联立解得小物块飞出桌面边缘的速度

（2）对小物块进行受力分析，设轻绳拉力大小为T，方向与小物块和圆心O连线的夹角为θ，

则

小物块沿桌面边缘旋转时的向心力由轻绳的拉力、与桌面间的摩擦力共同提供，故

联立解得小物块与桌面之间的动摩擦因数

（3）由（2）中分析可得，

绳断之前拉力的功率

代入数据解得

16.答案：（1）

（2）

解析：本题结合玻璃饭盒考查气体实验定律。

（1）加热饭盒时，玻璃饭盒内气体体积不变，由查理定律有

解得

（2）排气过程中封闭气体做等温变化，设最终体积为，则

解得

同温度、同压强下同种气体的质量比等于体积比，设排出气体的质量为，气体原来的质量为，则

联立解得

17.答案：（1）

（2）

（3）

（4）

解析：本题考查带电粒子在电磁组合场中的运动。

（1）加速电压为时，对离子经加速电场加速过程应用动能定理有

解得

（2）由题意可知，加速电压为时，离子在偏转磁场中做匀速圆周运动的轨迹半径为

在偏转磁场中，离子做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，有

解得

（3）当离子恰好打在N点时，离子在偏转磁场中做匀速圆周运动的轨迹半径为

在偏转磁场中，离子做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，有

离子经加速电场加速过程应用动能定理有

解得

故离子进入偏转电场的时间范围为

（4）离子不能打到边界，则磁场区域的半径应小于等于离子在偏转磁场中做匀速圆周运动的轨迹半径，又当加速电压为时，离子在磁场中的轨迹半径为L，根据以上分析可知，磁场区域的半径应满足

18.答案：解：（1）由题图乙可知，碰撞后瞬间滑块的速度，由题图丙可知，碰撞后瞬间滑块的速度，设碰撞前瞬间滑块的速度为，取向右为正方向，根据动量守恒定律可得

解得

滑块下滑的过程机械能守恒，根据机械能守恒定律可得

解得

（2）由题图乙可知，滑块在传送带上加速运动时的加速度大小等于加速运动过程中图线的斜率，即

滑块的加速度由滑动摩擦力提供，根据牛顿第二定律可得

解得滑块与传送带间的动摩擦因数

由题图乙可知，滑块在传送带上先加速4 s，后匀速运动6 s到达点

图线与坐标轴围成的图形的面积在数值上等于传送带的长度，即

（3）滑块一直做匀减速直线运动，到达点时速度恰好减到3 m/s，根据运动学公式得全程的平均速度

设滑块的传送时间为，则有

（4）由题图乙可知，滑块在传送带上加速阶段的位移

滑块在传送带上加速阶段产生的热量

滑块在传送带上减速的加速度大小

滑块受到的滑动摩擦力大小

滑块在传送带上减速阶段产生的热量

系统因摩擦产生的热量